DS n°1 : la cellule, unité structurale et fonctionnelle des êtres vivants.

SUJET A I.I.I.I. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. .

1. Le microscope qui a permis d’obtenir ces clichés est un microscope électronique (MET pour le cliché 1, MEB pour le cliché 2). La lumière est remplacée par des électrons. Ceux –ci traversent la préparation (MET) ou sont réfléchis par elle (MEB). Ceci permet d’observer l’infiniment petit.

3. Le cliché 1 est une cellule eucaryote (présence d’un noyau) animale (absence de paroi et de vacuole). Le cliché 2 est un virus. Cet être vivant occupe une position particulière : il est parasite obligatoire des cellules d’un autre être vivant. En effet il ne peut ni se reproduire, ni assurer un métabolisme sans la machinerie cellulaire de son hôte. 4. Le matériel génétique est contenu dans le noyau de la cellule eucaryote et dans le chromosome viral. Il contrôle la reproduction des êtres vivants (phénomène de division cellulaire ou de production virale) et assure son fonctionnement (métabolisme et synthèses nécessaires)

II.II.II.II. Mise en évidence expérimentale du métabolisme Mise en évidence expérimentale du métabolisme Mise en évidence expérimentale du métabolisme Mise en évidence expérimentale du métabolisme d’une population cellulaired’une population cellulaired’une population cellulaired’une population cellulaire....

1. Sous faible luminosité, on remarque que les bactéries sont principalement réparties autour de la bulle d’air. La concentration en O2 est donc plus importante autour de la bulle d’air qu’autour de l’algue. Elle rejette peu ou pas de O2 2. Sous forte luminosité, on remarque que les bactéries sont également réparties autour de la bulle d’air et de l’algue. La concentration en O2 est identique autour de la bulle d’air et autour de l’algue. L’algue rejette donc du O2. 3. le phénomène mis en jeu est la photosynthèse, base du métabolisme autotrophe de l’algue chlorophyllienne. Son équation bilan est : LUMIERE Molécules minérale + CO2 +H2O � O2 + molécules organiques. 4. les organites support de ce phénomène lorsque la luminosité augmente sont les chloroplastes.

5. Le bocal est hermétiquement clos afin qu’il n’y ait pas d’échange de gaz entre l’intérieur et l’extérieur, ce qui fausserait les mesures. 6. Lorsque la lumière est éteinte, la concentration en O2 diminue : il est consommé par l’algue. De même, la concentration en CO2 augmente : il est produit par l’algue. Lors de la période lumineuse, la concentration en O2 augmente : il est produit par l’algue. Simultanément, la concentration en CO2 diminue : il est consommé par l’algue 7. Ces interprétations confirment la réponse à la question 3. Les courbes mettent en évidence les échanges gazeux de la photosynthèse (consommation de CO2 et production de O2) lorsque les algues sont éclairées. Ces algues sont le siège d’un autre type d’échanges gazeux (production de CO2 et consommation de O2). Ce sont des échanges gazeux respiratoires : O2 + matières organiques�C02 + H20 + énergie utilisable par la cellule. Le siège de ces échanges gazeux est la mitochondrie.

DS n°1 : la cellule, unité structurale et fonctionnelle des êtres vivants. SUJET BSUJET BSUJET BSUJET B

I.I.I.I. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. . 1. Le microscope qui a permis d’obtenir ces clichés est un microscope électronique (MET pour le cliché 1, MEB pour le cliché 2). La lumière est remplacée par des électrons. Ceux –ci traversent la préparation (MET) ou sont réfléchis par elle (MEB). Ceci permet d’observer l’infiniment petit.

3. Le cliché 1 est une cellule eucaryote (présence d’un noyau) végétale (présence de paroi, de chloroplaste et de vacuole). Le cliché 2 est un virus. Cet être vivant occupe une position particulière : il est parasite obligatoire des cellules d’un autre être vivant. En effet il ne peut ni se reproduire, ni assurer un métabolisme sans la machinerie cellulaire de son hôte. 4. Le matériel génétique est contenu dans le noyau de la cellule eucaryote et dans le chromosome viral. Il contrôle la reproduction des êtres vivants (phénomène de division cellulaire ou de

production virale) et assure son fonctionnement (métabolisme et synthèses nécessaires) II.II.II.II. Mise en évidence expérimentale du métabolisme Mise en évidence expérimentale du métabolisme Mise en évidence expérimentale du métabolisme Mise en évidence expérimentale du métabolisme d’une population cellulaired’une population cellulaired’une population cellulaired’une population cellulaire.... • Dans une première série (un tube expérimental et un tube témoin) hermétiquement clos,

on mesure en µmol/l à l’aide d’un dispositif ExAO pendant 5 heures la concentration en O2.

• Dans une seconde série de tubes hermétiquement clos, on mesure en µmol/l à l’aide d’un

dispositif ExAO pendant 5 heures la concentration de CO2.

• Dans une troisième série de tubes hermétiquement clos, on mesure en g/l pendant 70

heures la concentration en glucose et en acide lactique (composé produit par une population cellulaire à partir d’un composé organique et en l’absence de O2). On réalise également dans ces tubes un comptage de cellules en millions/ml mesure leur viabilité (% de cellules vivantes par rapport au nombre total)

Temps 0 10 20 30 40 50 60 70

Nbre de

cellules

0.24 0.53 0.82 1.11 1.4 1.52 1.55 1.54

Viabilité 95 95 98 98 87 72 63 50 1. Les tubes sont hermétiquement clos afin qu’il n’y ait pas d’échanges de gaz ou de matière entre l’intérieur et l’extérieur, ce qui fausserait les mesures. 2. Le tube expérimental est le tube renfermant les cellules, le tube témoin est celui qui ne contient pas de cellules. On remarque que la concentration en O2 reste stable dans le tube témoin alors qu’elle diminue dans le tube expérimental : les cellules consomment du O2. 3. Le tube expérimental est le tube renfermant les cellules, le tube témoin est celui qui ne

contient pas de cellules. On remarque que la concentration en CO2 reste stable dans le tube témoin alors qu’elle augmente dans le tube expérimental : les cellules produisent du CO2.

4. 6. Le tube expérimental est le tube renfermant les cellules, le tube témoin est celui qui ne contient pas de cellules. On remarque que la concentration en glucose reste stable dans le tube témoin alors qu’elle diminue dans le tube expérimental, tandis que dans le même tube la concentration en acide lactique augmente : les cellules consomment du glucose et produisent de l’acide lactique. 7. Dans la troisième série de tube, la population cellulaire augmente assez rapidement pendant les 40 premières heures, elle stagne alors jusqu’à la fin de l’expérience. La viabilité des cellules quant à elle, augmente pendant les 30 premières heures puis diminue rapidement. 8. Après 5 heures d’expérience, le O2 vient à manquer. La cellule ne peut plus ou presque pratiquer la respiration cellulaire. Elle produit alors de l’acide lactique. Ce composé est nocif pour les cellules car la croissance de la population cellulaire stagne et sa viabilité diminue.

9.

DS n°1 : la cellule, unité structurale et fonctionnelle des êtres vivants. SUJET CSUJET CSUJET CSUJET C

I. I. I. I. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. Electronographies et structures cellulaires. .

1 2 1. Le microscope qui a permis d’obtenir ces clichés est un microscope électronique (MET pour le cliché 1, MEB pour le cliché 2). La lumière est remplacée par des électrons. Ceux –ci traversent la préparation (MET) ou sont réfléchis par elle (MEB). Ceci permet d’observer l’infiniment petit.

3. Le cliché 1 est une cellule procaryote (absence d’un noyau), une bactérie. Le cliché 2 est un virus. Cet être vivant occupe une position particulière : il est parasite obligatoire des cellules d’un autre être vivant. En effet il ne peut ni se reproduire, ni assurer un métabolisme sans la machinerie cellulaire de son hôte. 4. Le matériel génétique est contenu dans le chromosome bactérien et dans le chromosome viral. Il contrôle la reproduction des êtres vivants (phénomène de division cellulaire ou de production virale) et assure son fonctionnement (métabolisme et synthèses nécessaires)

II.II.II.II. Mise en évidence expérimentale du mMise en évidence expérimentale du mMise en évidence expérimentale du mMise en évidence expérimentale du métabolisme de quelques cellules chez un végétal étabolisme de quelques cellules chez un végétal étabolisme de quelques cellules chez un végétal étabolisme de quelques cellules chez un végétal chlorophyllien.chlorophyllien.chlorophyllien.chlorophyllien.

1.Les cellules d’un végétal chlorophyllien renferment des chloroplastes. Ces organites sont le support de la photosynthèse. L’équation bilan de ce phénomène est : LUMIERE Molécules minérale + CO2 +H2O � O2 + molécules organiques. Le métabolisme du plant de blé est donc globalement autotrophe. .

2. Le milieu est hermétiquement clos afin qu’il n’y ait pas d’échanges de gaz entre l’intérieur et l’extérieur, ce qui fausserait les mesures. 3. La teneur en O2 dans le milieu diminue régulièrement que les fragments de racine soient ou non éclairés. Elle stagne après introduction du cyanure. Les cellules racinaires consomment donc du O2 jusqu’à introduction du cyanure. 4. Le métabolisme ainsi mis en évidence est la respiration cellulaire car il y a consommation et non production de O2. Ce n’est pas le même que celui du végétal tout entier. L’organite support de ce métabolisme est la mitochondrie. L’équation bilan est : O2 + matières organiques�C02 + H20 + énergie utilisable par la cellule 5. Le cyanure est un poison respiratoire parce qu’il bloque les échanges respiratoires. Après son injection, on remarque que la teneur en O2 se stabilise : les cellules racinaires n’en consomment plus. Les échanges respiratoires sont stoppés.

6. La teneur en O2 dans le milieu varie selon la présence ou l’absence de lumière : lorsque les cellules foliaires sont éclairées la teneur en O2 augmente. Lorsque les cellules foliaires ne sont pas éclairées la teneur en O2 diminue. Après l’injection de cyanure et ce, avec la lumière la teneur en O2 augmente plus rapidement. 7. A la lumière la teneur en O2 augmente : les cellules foliaires réalisent la photosynthèse et rejettent du O2. 8. Le cyanure permet de mettre en évidence les deux types d’échanges gazeux chez la feuille car en présence de ce composé et en présence de lumière, la teneur en O2 augmente plus fortement qu’en présence de lumière seule. Le cyanure a bloqué les échanges respiratoires donc la consommation de O2 qui a lieu au niveau des cellules foliaires lors du processus de respiration cellulaire. Ne reste plus que la production de O2 par ces cellules lors du processus de la photosynthèse.

9. ’